A energia química armazenada nas moléculas dos alimentos é liberada pela respiração celular. Parte dessa energia é mantida como trifosfato de adenosina, ou ATP. Embora gorduras, proteínas e carboidratos também possam ser usados como combustível para a respiração celular, a glicose é mais comumente usada como exemplo.
As moléculas de alimentos geralmente passam por três estágios de decomposição para a produção de ATP. Começa com a digestão, onde as enzimas atuam nas moléculas dos alimentos para decompô-las. Isso é seguido pela glicólise, que transforma uma molécula de glicose em duas moléculas menores de piruvato. Essa substância então entra na mitocôndria da célula, onde ocorre a degradação oxidativa dos alimentos. NADH, dióxido de carbono e ATP são formados durante este estágio.